在不均勻電場(chǎng)中，外加電壓極性不同，其放電電壓也不同，這一現(xiàn)象稱(chēng)之為極性效應(yīng)在分析直流高壓輸電工程、直流耐壓試驗(yàn)以及電火花加工等問(wèn)題時(shí)，都要應(yīng)用到極性效應(yīng)的概念。

試驗(yàn)表明，對(duì)于棒-球電極，在直流電壓作用下，當(dāng)棒為負(fù)極性時(shí)，其電暈起始電壓較低，但最終擊穿電壓較高。這是因?yàn)橛坞x形成的正空間電荷使得負(fù)棒附近的電場(chǎng)得到加強(qiáng)，故電暈起始電壓較低;但對(duì)于整個(gè)間隙而言，負(fù)棒附近的正空間電荷卻削弱了外加電場(chǎng)強(qiáng)度，故擊穿電壓較高。

當(dāng)為正極性時(shí)，其電暈起始電壓較高，但最終擊穿電壓較低。這是因?yàn)檎舾浇恼臻g電荷使得棒電極“等效”曲率半徑增大，棒表面電場(chǎng)強(qiáng)度降低，故電暈起始電壓較高;但對(duì)于整個(gè)間隙而言，正棒附近的正空間電荷卻加強(qiáng)了外加電場(chǎng)強(qiáng)度，故擊穿電壓較低。

(1)試驗(yàn)接線

按直流耐壓試驗(yàn)接線圖接線。電極為“負(fù)棒一正球”，接線時(shí)可將高壓硅堆兩端分別用細(xì)鐵絲固定于尼龍絕緣繩上，并注意硅堆的整流方向?yàn)樨?fù)極性輸出。

(2)試驗(yàn)方法

①將電極距離調(diào)節(jié)為 0.5cm。②人員撤出，關(guān)好護(hù)欄門(mén)。將調(diào)壓器回至零位，合上電源閘刀，接通試變控制箱“電源開(kāi)關(guān)”，按下啟動(dòng)鍵，將調(diào)壓器以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，按2~3kV/s的速率均勻升高試驗(yàn)變壓器的電壓至電極擊穿。再重復(fù)升壓擊穿2次(共擊穿3次，取其平均值作為該距離下電極的擊穿電壓)，記錄各次擊穿電壓值，填入記錄表。

③將電極距離分別調(diào)節(jié)為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0cm，重復(fù)方法②。

④將硅堆調(diào)轉(zhuǎn)方向再接入,使電極成“正棒一負(fù)球”型式,重復(fù)試驗(yàn)方法①~③所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)填入記錄表。

⑤根據(jù)試驗(yàn)記錄表，分別作(直流放電電壓)和s(電極距離)的關(guān)系曲線。

⑥根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析產(chǎn)生極性效應(yīng)的原因。